JP7281191B2 - 無線通信評価方法及び評価システム - Google Patents

Description

本発明は、第５世代移動通信システム（５Ｇ）の基地局と子機との間の通信の評価に好ましく用いられる無線通信評価方法及び評価システムに関し、特にプロジェクションマッピングを利用した基地局電波到達確認システムに関する。

次世代の移動通信システムとして５Ｇが注目されている。５Ｇはミリ波を用いて１～５０Ｇｂｐｓの超高速かつ超大容量の無線通信を実現するものであり、ＩｏＴや自動運転技術の普及につながるものと期待されている。

ところで、近年はプロジェクションマッピングがイベントやショーなどで広く利用されている。プロジェクションマッピングとは、コンピュータで作成したＣＧをプロジェクタ部から出力して建物や空間に映し出す技術であり、現実の立体物に映像をマッピングする方法である。プロジェクションマッピングの応用に関し、例えば特許文献１には、内装工事等でターゲットとなる壁に釘打ち位置等を正確に把握可能がガイド画像を表示するため、ターゲット面に工事作業支援用の画像を投影表示する方法が記載されている。

特開２００８－２３５５０２号公報

５Ｇ無線製品はミリ波を用いたシステムであり、波長も短いことから基地局の設置は現行のシステムより難しくなる。これは周波数が高いためであり、回折波ではなく直接波による到達しか望めないためである。しかしながら、電波は目に見えないため、基地局からの電波の到達を目視で確認することは難しい。

したがって、本発明の目的は、基地局からの電波を子機設置エリア内で受信可能か否かを目視で確認することが可能な無線通信評価方法及び評価システムを提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明による無線通信評価方法は、基地局設置予定箇所にプロジェクタ部を設置し、前記プロジェクタ部から子機設置エリアに向けてプロジェクションマッピング映像を出力し、前記子機設置エリア内のプロジェクションマッピング映像の投影状態に基づいて、前記子機設置エリア内の子機設置位置を評価することを特徴とする。

本発明によれば、基地局からの電波の到達状態を可視化することができる。したがって、基地局からの電波を受信可能な位置を目視で確認した上で子機を設置することができ、あるいは子機設置エリアへの電波の到達状態が良好な位置に基地局を設置することができる。

本発明において、前記プロジェクションマッピング映像は、前記子機設置エリアの投影面内に等間隔に配置した複数のポインタマークを含み、前記ポインタマークが前記子機設置エリア内に表示された場合には、当該ポインタマークの表示位置を子機設置好適位置とし、前記ポインタマークが障害物に遮られることにより前記子機設置エリア内に表示されない場合には、当該ポインタマークが表示されるべき位置を子機設置不適位置とすることが好ましい。ここでポインタマークとは点状の光のマークのことを言い、視認性を考慮して適切な大きさや色に設定される。これにより、子機設置エリアの特定の位置における電波の到達状態を容易に評価することができる。

本発明による無線通信評価方法は、前記子機設置エリアを撮影するカメラを設置し、前記子機設置エリアに投影された前記プロジェクションマッピング映像の反射像が映り込んだ前記カメラの撮影画像に基づいて、子機の設置位置を確認することが好ましい。これにより、コンピュータの画像処理による解析が可能となり、子機に最適な設置位置を客観的に評価することができる。さらに、撮影画像をデータベース化することでＡＩ（Artificial Intelligence）による評価も可能である。

本発明による無線通信評価方法は、反射素子が貼り付けられた子機又は疑似子機を用意し、前記子機設置エリア内に前記子機又は疑似子機を設置すると共に、前記子機設置エリアを前記カメラで撮影し、前記反射素子による前記プロジェクションマッピング映像の反射像が映り込んだ前記カメラの撮影画像に基づいて、前記子機の設置位置及び角度を確認することが好ましい。このように、カメラが撮影した画像をもとに子機の設置位置及び角度を調整することによって子機の最適な設置条件及び受信条件を決定することができる。特に、子機に貼り付けられた反射素子の反射光をカメラで撮影することで子機がより正しい方向を向くように調整することができる。

また、本発明による無線通信評価システムは、基地局設置予定箇所に設置され、基地局のアンテナ指向性を模擬するアンテナ指向性模擬部と、前記アンテナ指向性模擬部の設置位置及び角度を調整する設置位置／角度調整部と、前記アンテナ指向性模擬部を制御する制御用ＰＣとを備え、前記アンテナ指向性模擬部は、子機設置エリアに向けてプロジェクションマッピング映像を出力するプロジェクタ部と含み、前記制御用ＰＣは、プロジェクションマッピング映像を生成し、前記プロジェクタ部は、前記子機設置エリアに向けて前記プロジェクションマッピング映像を出力することを特徴とする。

本発明によれば、プロジェクションマッピングを用いて基地局からの電波の到達状態を可視化することができる。したがって、基地局からの電波を子機が受信可能な位置を目視で確認して子機又は基地局を設置することができ、基地局又は子機の高い精度での設置を効率的に実施できる。

本発明において、前記プロジェクションマッピング映像は前記子機設置エリアの投影面内に等間隔に配置した複数のポインタマークを含み、前記制御用ＰＣは、前記ポインタマークが前記子機設置エリア内の特定の位置に表示された場合には、当該ポインタマークの表示位置を子機設置好適位置と評価し、前記ポインタマークが障害物に遮られることにより前記子機設置エリア内に表示されない場合には、当該ポインタマークが表示されるべき位置を子機設置不適位置と評価することが好ましい。これにより、子機設置エリアの特定の位置における電波到達状況を容易に評価することができる。

本発明において、前記アンテナ指向性模擬部は、前記子機設置エリアを撮影するカメラをさらに含み、前記カメラは、前記子機設置エリアに投影された前記プロジェクションマッピング映像の反射像を撮影することが好ましい。これにより、コンピュータの画像処理による解析が可能となり、子機に最適な設置位置を客観的に評価することができる。さらに、撮影画像をデータベース化することでＡＩによる評価も可能である。

本発明による無線通信評価システムは、前記子機設置エリア内に設置された子機又は擬似子機に貼り付けられた反射素子をさらに備え、前記カメラは、前記反射素子による前記プロジェクションマッピング映像の反射像を撮影することが好ましい。こうしてカメラが撮影した画像をもとに子機の設置位置及び角度を調整することにより、子機がより正しい方向を向くように調整することができ、子機の最適受信条件を決定することができる。

本発明によれば、基地局からの電波を子機設置エリア内で受信可能か否かを目視で確認することが可能な無線通信評価方法及び評価システムを提供することにある。

図１は、本発明の実施の形態による無線通信評価システムの構成を示す概略図である。 図２は、本実施形態による無線通信評価システムを使用した無線通信評価方法（５Ｇシステム施工例）を示す模式図である。 図３は、本実施形態による無線通信評価方法を示すフローチャートである。

以下、添付図面を参照しながら、本発明の好ましい実施の形態について詳細に説明する。

図１は、本発明の実施の形態による無線通信評価システムの構成を示す概略図である。

図１に示すように、この無線通信評価システム１は、基地局設置予定箇所ＳＡに設置されるアンテナ指向性模擬部１０と、アンテナ指向性模擬部１０の設置位置及び角度を調整する設置位置／角度調整部２０と、アンテナ指向性模擬部１０を制御する制御用ＰＣ（パーソナルコンピュータ）３０と、子機３に張り付けられた状態で子機設置エリアＳＢ内に設置される反射素子４０とを備えている。特に限定されるものではないが、基地局設置予定箇所ＳＡは例えば電柱上であり、子機設置エリアＳＢは例えばマンションなどの建物である。

アンテナ指向性模擬部１０は、子機設置エリアＳＢに向けてプロジェクションマッピング映像ＰＶを出力するプロジェクタ部１１と、子機設置エリアＳＢを撮影するようにプロジェクタ部１１と同一方向に向けられたカメラ部１２とを備えている。

プロジェクタ部１１は、５Ｇ基地局のアンテナの指向性をプロジェクションマッピングにより模擬する装置である。プロジェクタ部１１は可視光を出力するものに限らず、赤外光などの不可視光を出力するものであってもよい。使用光源として不可視光を使用した場合には、子局設置エリアにある建造物の室内に眩しい光が差し込むなどの迷惑を掛けずに５Ｇ無線通信の評価試験を第三者に知られることなく実施することができる。プロジェクタ部１１の使用光源を不可視光とした場合には、カメラ部１２として当該不可視光を撮影可能な撮像素子を採用したカメラを用いることは言うまでもない。

カメラ部１２は、子機設置エリアＳＢに映し出されるプロジェクションマッピング映像ＰＶを撮影する。また、子機設置エリアＳＢに反射素子４０を貼り付けた子機３が設置されている場合には、反射素子４０によるプロジェクションマッピング映像ＰＶの反射像を撮影する。

プロジェクタ部１１及びカメラ部１２の位置や角度は設置位置／角度調整部２０を操作して調整することができる。設置位置／角度調整部２０は制御用ＰＣ３０からの指示信号により遠隔操作できるものであることが好ましいが、手動で操作するものであってもよい。

図２は、本実施形態による無線通信評価システムを使用した無線通信評価方法（５Ｇシステム施工例）を示す模式図である。また、図３は、本実施形態による無線通信評価方法を示すフローチャートである。

図２及び図３に示すように、本実施形態では、まずアンテナ指向性模擬部１０が基地局設置予定箇所ＳＡに設置される（ステップＳ１）。その後、アンテナ指向性模擬部１０のプロジェクタ部１１から子機設置エリアＳＢに向けてプロジェクションマッピング映像ＰＶを出力する（ステップＳ２）。このとき、設置位置／角度調整部２０を操作してプロジェクタ部１１及びカメラ部１２が適切な位置及び角度となるように調整する。

プロジェクションマッピング映像ＰＶは特に限定されないが、子機設置エリアＳＢの投影面内に等間隔に配置した複数のポインタマークＰＭを含むことが好ましい。もし木などの障害物Ｘの陰になる部分があれば、その部分を通過しようとするポインタマークＰＭが子機設置エリアＳＢの投影面に投影されないため、子機３を設置しても通信ができないエリアであることが分かる。すなわち、ポインタマークＰＭが障害物Ｘに遮られることにより特定の位置に表示されない場合には、当該ポインタマークＰＭが表示されるべき位置を子機設置不適位置と評価することができる。逆に、ポインタマークＰＭが障害物Ｘに遮られることなく子機設置エリアＳＢ内の特定の位置に表示された場合には、当該ポインタマークＰＭの表示位置を子機設置好適位置と評価することができる（ステップＳ３）。このように、子機設置エリアＳＢ内にポインタマークＰＭをマトリックス状に投影することで、子機３の適切な設置位置を瞬時に知ることができる。

上記のように、アンテナ指向性模擬部１０の設置位置及び角度は設置位置／角度調整部２０で調整することができる。プロジェクタ部１１の高さや向きを調整することにより、子機設置エリアＳＢ内の子機設置好適エリア内の子機設置好適／不適位置を調整することが可能である。

また図２に示すように、子機設置エリアＳＢ内に子機３を実際に設置して評価する場合、子機３に反射素子４０を貼り付け、反射素子４０によるプロジェクションマッピング映像ＰＶの反射像をカメラ部１２で撮影して撮影画像の解析を行うことにより、子機３に最適な設置位置及び角度を求めると共に、子機３の設置位置及び角度を調整することができる（ステップＳ４Ｙ，Ｓ５）。さらにカメラ部１２が撮影した画像をデータベース化することでＡＩによる評価を行うことも可能である。

５Ｇは主にミリ波を使用するシステムであり、電波の直進性が強いため、５Ｇ基地局から直接波が到達するかどうかがカギになる。ミリ波の特性と光の特性は直進性という点で似ているため、５Ｇ通信の可能性を光により検証する手法は非常に有効である。

以上説明したように、本実施形態による無線通信評価方法は、基地局設置予定箇所ＳＡにプロジェクタ部１１を含むアンテナ指向性模擬部１０を設置し、プロジェクタ部１１から子機設置エリアＳＢに向けてプロジェクションマッピング映像ＰＶを出力し、子機設置エリアＳＢ内のプロジェクションマッピング映像ＰＶの投影状態に基づいて子機設置エリアＳＢ内の子機設置位置を評価するので、５Ｇ基地局からの電波を子機３が受信可能か否かを目視で確認することができ、子機３又は５Ｇ基地局の設置作業を効率良く行うことができる。

以上、本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることはいうまでもない。

例えば、上記実施形態においては、基地局設置予定箇所ＳＡにプロジェクタ部１１と共にカメラ部１２を設置して子機設置エリアＳＢを撮影しているが、カメラ部１２が省略された構成であってもよい。また、子機設置位置を評価する際に、実際の子機ではなく子機と同様の形態を有する擬似子機を用いて設置の可否や設置位置・角度などを確認するようにしても良い。

１ 無線通信評価システム
３ 子機
１０ アンテナ指向性模擬部
１１ プロジェクタ部
１２ カメラ部
２０ 設置位置／角度調整部
３０ 制御用ＰＣ
４０ 反射素子
ＰＭ ポインタマーク
ＰＶ プロジェクションマッピング映像
ＳＡ 基地局設置予定箇所
ＳＢ 子機設置エリア
Ｘ 障害物

Claims (6)

1. 基地局設置予定箇所にプロジェクタ部を設置し、
   前記子機設置エリアを撮影するカメラを設置し、
   反射素子が貼り付けられた子機又は擬似子機を用意し、前記子機設置エリア内に前記子機又は擬似子機を設置し、
   前記プロジェクタ部から前記子機設置エリアに向けてプロジェクションマッピング映像を出力し、
   前記プロジェクションマッピング映像の前記反射素子による反射像を撮影した前記カメラの撮影画像に基づいて、前記子機又は疑似子機の設置位置及び角度を確認することを特徴とする無線通信評価方法。
2. 前記プロジェクションマッピング映像は、前記子機設置エリアの投影面内に等間隔に配置した複数のポインタマークを含み、
   前記ポインタマークが前記子機設置エリア内に表示された場合には、当該ポインタマークの表示位置を子機設置好適位置とし、
   前記ポインタマークが障害物に遮られることにより前記子機設置エリア内に表示されない場合には、当該ポインタマークが表示されるべき位置を子機設置不適位置とする、請求項１に記載の無線通信評価方法。
3. 基地局設置予定箇所にプロジェクタ部を設置し、
   前記プロジェクタ部から子機設置エリアに向けてプロジェクションマッピング映像を出力し、
   前記子機設置エリア内のプロジェクションマッピング映像の投影状態に基づいて、前記子機設置エリア内の子機設置位置を評価し、
   前記プロジェクションマッピング映像は、前記子機設置エリアの投影面内に等間隔に配置した複数のポインタマークを含み、
   前記子機設置位置の評価では、
   前記ポインタマークが前記子機設置エリア内に表示された場合には、当該ポインタマークの表示位置を子機設置好適位置とし、
   前記ポインタマークが障害物に遮られることにより前記子機設置エリア内に表示されない場合には、当該ポインタマークが表示されるべき位置を子機設置不適位置とすることを特徴とする無線通信評価方法。
4. 基地局設置予定箇所に設置され、基地局のアンテナ指向性を模擬するアンテナ指向性模擬部と、
   前記アンテナ指向性模擬部の設置位置及び角度を調整する設置位置／角度調整部と、
   前記アンテナ指向性模擬部を制御する制御用ＰＣと、
   前記子機設置エリア内に設置された子機又は擬似子機に貼り付けられた反射素子とを備え、
   前記アンテナ指向性模擬部は、前記子機設置エリアに向けてプロジェクションマッピング映像を出力するプロジェクタ部と含み、
   前記制御用ＰＣは、前記プロジェクションマッピング映像を生成し、
   前記プロジェクタ部は、前記子機設置エリアに向けて前記プロジェクションマッピング映像を出力し、
   前記カメラは、前記プロジェクションマッピング映像の前記反射素子による反射像を撮影することを特徴とする無線通信評価システム。
5. 前記プロジェクションマッピング映像は前記子機設置エリアの投影面内に等間隔に配置した複数のポインタマークを含み、
   前記制御用ＰＣは、
   前記ポインタマークが前記子機設置エリア内に表示された場合には、当該ポインタマークの表示位置を子機設置好適位置と評価し、前記ポインタマークが障害物に遮られることにより前記子機設置エリア内に表示されない場合には、当該ポインタマークが表示されるべき位置を子機設置不適位置と評価する、請求項４に記載の無線通信評価システム。
6. 基地局設置予定箇所に設置され、基地局のアンテナ指向性を模擬するアンテナ指向性模擬部と、
   前記アンテナ指向性模擬部の設置位置及び角度を調整する設置位置／角度調整部と、
   前記アンテナ指向性模擬部を制御する制御用ＰＣとを備え、
   前記アンテナ指向性模擬部は、子機設置エリアに向けてプロジェクションマッピング映像を出力するプロジェクタ部と含み、
   前記制御用ＰＣは、前記プロジェクションマッピング映像を生成し、
   前記プロジェクタ部は、前記子機設置エリアに向けて前記プロジェクションマッピング映像を出力し、
   前記プロジェクションマッピング映像は前記子機設置エリアの投影面内に等間隔に配置した複数のポインタマークを含み、
   前記制御用ＰＣは、
   前記ポインタマークが前記子機設置エリア内に表示された場合には、当該ポインタマークの表示位置を子機設置好適位置と評価し、前記ポインタマークが障害物に遮られることにより前記子機設置エリア内に表示されない場合には、当該ポインタマークが表示されるべき位置を子機設置不適位置と評価することを特徴とする無線通信評価システム。

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